(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像断層撮影装置によって撮影された断層画像を格納する記憶装置と、該記憶装置に格納された断層画像を処理する処理手段と、該処理手段で処理された処理結果を表示する表示装置と、から構成される医用画像表示装置であって、
前記処理手段は、前記記憶装置に格納された断層画像から血管領域を抽出する機能と、
該抽出した血管領域における３次元画像データを作成する機能と、
該作成した３次元画像データの前記血管領域における所定の血管の芯線の長さを特徴量として算出する機能と、
該算出された血管の特徴量から表示形式設定テーブルを作成する機能と、
前記記憶装置に格納された断層画像から最大値投影画像を作成する機能と、
前記最大値投影画像における前記血管領域の所定の血管について前記表示形式設定テーブルに基づいて表示形式を決定する機能と、
前記血管領域の所定の血管について該決定した表示形式を付与し最大値投影画像に合成して表示装置に表示させる機能を有することを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の医療画像表示装置において、
前記算出された血管の特徴量から表示形式設定テーブルを作成する機能は、所定の血管の芯線の長さを最大値とし、最大値を基準とした該芯線の起点からの相対距離に応じてカラーの輝度が対応するようにする機能であることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項３】
請求項１記載の医療画像表示装置において、
前記算出された血管の特徴量から表示形式設定テーブルを作成する機能は、所定の血管の芯線の長さを最大値とし、最大値を基準とした該芯線の起点からの相対距離に応じてカラーの輝度が対応するようグラフで表示する機能であることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、
前記抽出した血管領域における３次元画像データを作成する機能は、該血管領域における血管のうち最前面にある血管を認識する機能を含むことを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項５】
請求項４記載の医療画像表示装置において、
前記決定した表示形式に基づき前記最大値投影画像を前記表示装置に表示させる機能は、前記血管領域における最前面にある血管を認識できるように前記最大値投影画像を前記表示装置に表示させる機能を含むことを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、
前記血管領域の所定の血管について該決定した表示形式を付与し最大値投影画像に合成して表示装置に表示させる機能は、該表示形式に基づき表示する範囲を決定することができる機能を含むことを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項７】
医用画像断層撮影装置によって撮影された断層画像から血管領域を抽出するステップと、
該抽出した血管領域における３次元画像データを作成するステップと、
該作成した３次元画像データの前記血管領域における所定の血管の芯線の長さを特徴量として算出するステップと、
該算出された血管の特徴量から表示形式設定テーブルを作成するステップと、
医用画像断層撮影装置によって撮影された断層画像から最大値投影画像を作成するステップと、
前記最大値投影画像における前記血管領域の所定の血管について前記表示形式設定テーブルに基づいて表示形式を決定するステップと、
前記血管領域の所定の血管について該決定した表示形式を付与し最大値投影画像に合成して表示装置に表示させるステップから構成されることを特徴とする医療画像表示方法。
【請求項８】
コンピュータに、
医用画像断層撮影装置によって撮影された断層画像から血管領域を抽出させる機能と、
該抽出した血管領域における３次元画像データを作成させる機能と、
該作成した３次元画像データの前記血管領域における所定の血管の芯線の長さを特徴量として算出させる機能と、
該算出された血管の特徴量から表示形式設定テーブルを作成させる機能と、
医用画像断層撮影装置によって撮影された断層画像から最大値投影画像を作成させる機能と、
前記最大値投影画像における前記血管領域の所定の血管について前記表示形式設定テーブルに基づいて表示形式を決定させる機能と、
前記血管領域の所定の血管について該決定した表示形式を付与し最大値投影画像に合成して表示装置に表示させる機能と、
から構成する医療画像表示を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血管といった管腔臓器に対し最大値投影法に基づき表示装置に表示する医療画像表示装置、医療画像表示方法及びそれを実行するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
血管の走行状態を観察する場合、造影して撮影された3次元画像データからの最大値投影した画像(MIP画像とも言われる)がよく使われる。最大値投影法とは、例えば特許文献1に紹介するように多数枚の断層画像によって作成された3次元画像データから視線方向に直線状に経路を辿り、経路中の最大値を投影面に表示する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平11-056840号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献1に記載された方法は、血管の走行状態を最大値投影法によって観察することは可能である。しかし、最大値投影法では視線方向からの奥行き情報が失われ、走行する血管が交錯している場合に、血管の走行方向が不明瞭になるという課題があった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、最大投影画像の血管の走行方向を明瞭に表示可能な医療画像表示装置、医療画像表示方法及びそれらを実行するプログラム提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、3次元画像データの血管領域における所定の血管の特徴量から表示形式設定テーブルを作成し、最大値投影画像における血管領域の所定の血管について表示形式設定テーブルに基づく表示形式を付与し、付与された表示形式に基づき最大値投影画像を表示装置に表示させることで達成できる。
【０００７】
具体的には、医用画像断層撮影装置によって撮影された断層画像を格納する記憶装置と、記憶装置に格納された断層画像を処理する処理手段と、処理手段で処理された処理結果を表示する表示装置とから構成される医用画像表示装置において、処理手段として、記憶装置に格納された断層画像から血管領域を抽出する機能と、抽出した血管領域における3次元画像データを作成する機能と、作成した3次元画像データの血管領域における所定の血管の芯線の長さを特徴量として算出する機能と、算出された血管の特徴量から表示形式設定テーブルを作成する機能と、記憶手段に格納された断層画像から最大値投影画像を作成する機能と、最大値投影画像における血管領域の所定の血管について表示形式設定テーブルに基づいて表示形式を決定する機能と、血管領域の所定の血管について決定した表示形式を付与し最大値投影画像に合成して表示装置に表示させる機能を備えることにより達成できる。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように構成することにより、血管領域の所定の血管について表示形式設定テーブルに基づく表示形式が付与されているので、各血管のそれぞれを識別することができるため、交差する各血管であってもそれぞれの血管を識別することが可能となる。
【０００９】
本発明によれば、最大投影画像の血管に所定の表示形式を付与することで、最大投影画像の血管の走行方向を明瞭に表示可能な医療画像表示装置、医療画像表示方法及びそれらを実行するプログラム提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の医療画像表示装置を適応した医用画像診断支援システムのハードウェア構成図
【図２】本発明の実施例1である医用画像表示装置5が実行するフローチャートを示す図
【図３】冠動脈領域20に関する3次元画像データを示す図
【図４】図3で示した3次元画像データにおける血管の末端まで芯線を算出した例を示す図
【図５】表示形式設定テーブルの一例を示す図
【図６】最大値投影画像と血管別に色付けした最大値投影画像の一例を示す図
【図７】本発明の実施例2である医用画像表示装置5が実行するフローチャートを示す図
【図８】視線方向から領域の境界を検索を示す図
【図９】視線方向から領域の境界より経路中の最大値の検索を示す図
【図１０】ステップS26の処理を実行するフローチャートを示す図
【図１１】実施例1を適用した最大値投影画像と実施例2を適用した最大値投影画像の比較を示す図
【図１２】表示形式設定テーブルの一例
【図１３】表示形式設定テーブルの一例
【図１４】表示形式設定テーブルの一例
【図１５】実施例3を適用したな最大値投影画像の一例を示す図
【図１６】表示形式設定テーブルの一例
【図１７】実施例4を適用したな最大値投影画像の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の医療画像表示装置の好ましい実施形態について説明する。
【００１２】
図1は本発明の医療画像表示装置を適応した医用画像診断支援システムのハードウェア構成図である。  
この医用画像診断支援システム1はX線CT装置、MRI装置などの医用画像撮影装置2と、撮影された医用画像を格納する医用画像データベース3と、画像データに基づいて作成した画像を表示装置15に表示する医用画像表示装置5とを備え、医用画像データベース3に格納された画像データと医用画像表示装置5のやり取りを行なうLAN4で構成されている。
【００１３】
なお、図1では、医用画像データベース3に格納された画像データと医用画像表示装置5のやり取りをLAN4で行う実施形態を示しているが、医用画像表示装置5の記憶装置8に画像データを直接格納する構成であってもよく、LAN4の接続と併用する構成であってもよい。
【００１４】
次に、医用画像表示装置5について詳細を説明する。  
医用画像表示装置5は、主として各構成要素の動作を制御する中央処理装置CPU6と、制御プログラムを格納したりプログラム実行時の作業領域になったりするメモリ7と、オペレーティングシステム(OS)や周辺機器のデバイスドライブ、更には画像データから支援情報を得るための処理等を行なうためのプログラムを含む各種アプリケーションソフト等を格納する記憶装置8とから構成される。そして、LAN4と医用画像表示装置5を繋ぎ、データのやり取りを行なうネットワークアダプタ9と、表示用データを一時記憶する表示メモリ14と、この表示メモリ14からのデータに基づいて画像を表示する表示装置15と、位置情報入力装置としてのマウス12と、このマウス12の状態を検出して表示装置15上のマウスポインタの位置やマウス12の状態等の信号をCPU6に出力するコントローラ13とキーボード11とを備え、上述した各構成要素が共通バス10で接続されている。
【００１５】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明の実施例は医療画像表示装置を具現化させる中央処理装置CPU6を備えるものであり、また、中央処理装置CPU6では本発明の実施例で説明する機能を具現化するためのプログラムが実行される。
【実施例１】
【００１６】
図2は、本発明の実施例1である医用画像表示装置5が実行するフローチャートを示す図である。実施例1では、心臓の血管の一つである冠動脈を最大値投影する場合を例に説明する。
【００１７】
まずステップS11では医用画像撮影装置2で撮像された心臓領域を撮影範囲とした医用画像データを読み込み、医用画像データベース3へ格納する。
【００１８】
ステップS12では、医用画像データベース3へ格納された画像データから冠動脈領域を抽出する。冠動脈領域の抽出は既存のアルゴリズム、例えばリージョングローイング法等を使用することで実現することができる。
【００１９】
ステップ13では、抽出した冠動脈領域から3次元画像データを作成する。例えば、図3に示すように冠動脈領域20を作成する。
【００２０】
ステップS14では、図3で示す冠動脈領域20から血管断面の中心付近を通る芯線を算出する。ここで、芯線は冠動脈の起枝部など任意の点を起点として血管の末端まで算出されるものとする。
図4は、この血管の末端まで芯線を算出した例を示すものであり、芯線21、22、23は起点の異なる3つの芯線を示している。この芯線の算出は既存のアルゴリズム、例えば細径化法等で実現することができる。
なお、芯線23は、血管が分岐点23dで分岐しているが、起点23sから分岐点23dで分岐する血管23-1の末端までの芯線を算出すると共に、起点23sから分岐点23dで分岐する血管23-2の末端までの芯線を算出すればよい。このとき、起点23sから分岐点23dまでは、血管23-1と血管23-2の芯線は共通となる。
【００２１】
ステップS15では、芯線の長さを基に表示形式設定テーブルを作成する。  
ここで、表示形式設定テーブルの一例として図5を用いて説明する。図5は、表示形式設定テーブル24を示し、芯線の長さを最大として芯線の起点からの距離に応じた輝度をグラフで表したものである。この輝度はカラーであっても、白黒であっても構わない。
【００２２】
具体的に説明すると、ステップS14で算出された図4に示す芯線21、22、23のそれぞれについて芯線の長さを最大とした芯線の起点からの相対距離に応じた輝度を表示形式設定テーブルより割り付ける。
【００２３】
なお、芯線23に関しては、分岐する血管23-1の芯線と、分岐する血管23-2の芯線についてカラー輝度がそれぞれ割り付けられる。以下で説明するステップS18では、最大値投影画像25とステップS17で決定した表示形式を合成した画像26が表示装置15に表示される。その際、共通する血管部である起点23sから分岐点23dまでを、長い方の血管の表示形式、或いは短い方の血管の表示形式のいずれかを選択して画像を表示するようにしてもよい。
【００２４】
なお、表示形式設定テーブルにおけるグラフは線形(24-1)、非線形(24-2、24-3)のどちらでもよい。また、表示形式設定テーブル24では芯線が末端に向かうほど輝度が低くなる例を示しているが、末端に向かうほど輝度が高くなってもよい。また、表示形式設定テーブルは条件によって色の異なったテーブルをもたせるものであってもよい。
【００２５】
なお、実施例1では、芯線の起点の違いによって異なった表示形式設定テーブルを用いた場合について説明する。
【００２６】
ステップS16では、冠動脈領域20の3次元画像データから最大値投影を行う。  
ステップS17では、起点からの距離に応じて芯線21、22、23毎に取得した表示形式設定テーブルを基に表示形式を決定する。
【００２７】
最後にステップS18にてステップS16で作成された最大値投影画像25とステップS17で決定した表示形式を合成した画像26を表示装置15に表示する。
【００２８】
図6は、最大値投影画像と実施例1による血管別に表示形式を付与した最大値投影画像の一例を示す。  
図6から分かるように、奥行き情報のない最大値投影画像に対して血管別に表示形式を付与しているので交鎖している血管の識別が可能となる。また、芯線の距離に応じて輝度を変更することにより、走行する血管が交錯していても、血管の走行方向が明瞭に表示可能であり、血管の起枝部からの長さを推測することができる。さらに、視線方向では直線状でも奥行き方向では歪曲した血管に対しても輝度の変化によって歪曲した様子を認識することができる。
【実施例２】
【００２９】
次に、本発明の実施例2を説明する。  
図7は、本発明の実施例2である医用画像表示装置5が実行するフローチャートを示す図である。図7を用いて説明する実施例2と図2を用いて説明する実施例1の相違点は、図7のステップS26であり、その他のステップは同じである。
【００３０】
すなわち、ステップS26では、血管の前後関係を考慮した最大値投影法を用いるものである。  
なお、実施例2も実施例1と同様、心臓の血管である冠動脈を最大値投影する場合を例に説明する。
【００３１】
ここで、ステップS26について説明する。  
図8に示すようにまず3次元画像データにおいて視線方向から領域の境界を検索する。図8に示すように領域の境界が検出された場合、その領域を血管領域1とし、検出された境界を開始点27とする。
【００３２】
次に、図9に示すように、開始点27より経路中の最大値の検索を開始する。最大値の検索は再度、領域の境界が検出されるまで続ける。領域の境界が再度検出された場合、その地点を終了点28として開始点27から終了点28までの最大値を投影面に投影し、処理を終了する。
【００３３】
このステップS26の処理を実行するフローチャートを図10に示す。  
ステップS31では、視線方向から領域の境界を検索する。  
ステップS32では、境界が検出されるまで検索を繰り返す。境界が検出された場合、境界を開始点27とする。  
ステップS33では、境界が検出された場合、開始点27より経路中の最大値の検索を開始する。  
ステップS34では、再度、領域の境界が検出されるまで続ける。  
ステップS35では、再度、領域の境界が検出されると検索を終了し、ステップS36の最大値投影の処理を行う。
【００３４】
実施例2で説明したこのステップS26を用いることで、血管の前後関係を考慮した最大値投影法が実現できる。
【００３５】
図11に実施例1を適用した最大値投影画像と実施例2を適用した最大値投影画像の比較を示す。図11に示すように、前方に位置するCT値の低い血管と後方に位置するCT値の高い血管が交差する場合、実施例1を用いると、それらの血管の前後関係が逆転する場合があるが、実施例2を用いれば、最前面の血管が予め分かっているため、それらの血管の前後関係を保持した状態で表示することができる。
【実施例３】
【００３６】
次に、本発明の実施例3を説明する。  
実施例3は、実施例1として図2で示した医用画像表示装置5が実行するフローチャートのステップS15において、表示形式を付与する芯線の範囲をユーザーが調節可能な点である。
【００３７】
図12では、表示装置15に表示された表示形式設定テーブル24内に調節点Lを設定し、キーボート11やマウス12により調節点Lを調節することで表示形式を付与する範囲を設定することが可能となる。図12では、起点から調節点Lまでが一定の高輝度で表示され、調節点Lから末端までが一定の低輝度で表示される例を示したが、図13では、起点から調節点Lまでの輝度を所定の割合で低下させ、調節点Lから末端までの輝度を一定とすることもできる。
【００３８】
図14では、表示装置15に表示された表示形式設定テーブル24内に調節点L1、L2を設定し、キーボート11やマウス12により調節点L1、L2を調節することで表示形式を付与する範囲を設定することが可能となる。この場合、起点から調節点L1までは低輝度で表示され、調節点L1から調節点L2までは高輝度で、調節点L2から末端までは低輝度で表示される。
【００３９】
また、図12〜図14で表示形式設定テーブルの一例を示したが、表示形式設定テーブルのグラフは図12、図14で示したステップ関数表示のようなものや、図13に示す非線形表示のようなもの、或いは、線形表示のようなもの、或いは、これらの組み合わせで表示するようなものでもよい。
【００４０】
以上説明したように、実施例3により、ユーザーは限定した範囲のカラー表示や、ステップ関数によって血管を描出する範囲、非表示にする範囲を自由に変更できる。実施例3を適用したな最大値投影画像の一例として図15を示す。
【実施例４】
【００４１】
次に、本発明の実施例4を説明する。  
実施例4は、実施例1として図2で示した医用画像表示装置5が実行するフローチャートのステップS15において、複数の色を使用する点である。
【００４２】
図16に示すような表示形式設定テーブルでは、芯線の長さによって色に変化がつくので、最大値投影画像をカラー表示することができる。図16では青と赤の2色の例を示しだが、複数の色を使用してもよい。
【００４３】
この実施例4により、輝度値が低いため見えにくくなっていた血管の末端に対して、認識可能な輝度値を与えることができるので、末端の認識しづらさを解消することができるとともに、色の違いにより交錯部を識別できるようになる。実施例4を適用したな最大値投影画像の一例として図17を示す。
【００４４】
なお、本発明の実施例を実施例1から実施例４で説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
1  医用画像診断支援システム、2  医用画像撮影装置、3  医用画像データベース、4  LAN、5  医用画像表示装置、6  中央処理装置CPU、7  メモリ、8  記憶装置、9  ネットワークアダプタ、10  共通バス、11  キーボード、12  マウス、13  コントローラ、14  表示メモリ、15  表示装置
【図１】
0005455512.tif 000002
【図２】
0005455512.tif 000003
【図３】
0005455512.tif 000004
【図４】
0005455512.tif 000005
【図５】
0005455512.tif 000006
【図６】
0005455512.tif 000007
【図７】
0005455512.tif 000008
【図８】
0005455512.tif 000009
【図９】
0005455512.tif 000010
【図１０】
0005455512.tif 000011
【図１１】
0005455512.tif 000012
【図１２】
0005455512.tif 000013
【図１３】
0005455512.tif 000014
【図１４】
0005455512.tif 000015
【図１５】
0005455512.tif 000016
【図１６】
0005455512.tif 000017
【図１７】
0005455512.tif 000018